樹型柱鋼結(jié)構(gòu)施工方案一、工程概況本工程樹型柱鋼結(jié)構(gòu)體系作為建筑主要豎向支撐及景觀裝飾結(jié)構(gòu)，分布于體育場(chǎng)及大樹廣場(chǎng)區(qū)域，共計(jì)26根。其中體育場(chǎng)區(qū)域18根（含西側(cè)看臺(tái)8根單根鋼骨柱、12根合抱柱），大樹廣場(chǎng)6根合抱柱。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最高標(biāo)高為39.30m，最低柱底標(biāo)高為-2.10m，單柱最重構(gòu)件達(dá)32.8噸，總用鋼量約437噸。柱身采用Q235A材質(zhì)鋼管及鋼骨組合結(jié)構(gòu)，斜撐頂端與屋面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)剛性連接，柱身四周均勻分布Φ19×150@250栓釘，與混凝土結(jié)構(gòu)形成組合受力體系。工程特點(diǎn)呈現(xiàn)三大難點(diǎn)：一是構(gòu)件空間形態(tài)復(fù)雜，合抱柱由四根鋼管呈放射狀組合，斜撐與屋面連接節(jié)點(diǎn)為三維鑄鋼件；二是安裝精度要求高，柱頂標(biāo)高誤差需控制在±3mm內(nèi)，斜撐角度偏差不超過(guò)1°；三是交叉作業(yè)密集，鋼骨柱安裝需與混凝土看臺(tái)施工同步穿插進(jìn)行，吊裝作業(yè)需避讓塔吊軌道及環(huán)形運(yùn)輸?shù)缆?。二、?gòu)件分析（一）結(jié)構(gòu)類型劃分單根鋼骨柱型（106#）共8根，分布于體育場(chǎng)西側(cè)看臺(tái)。主體為H350×350×12×25型鋼骨柱，柱身焊接Φ600×16螺旋鋼管，底部與承臺(tái)頂面剛性連接，頂部通過(guò)鑄鋼節(jié)點(diǎn)連接4支Φ350×12斜撐。構(gòu)件單重18-22噸，柱身設(shè)置4排栓釘帶，每排縱向間距250mm。四根合抱柱型（102#、104#）共18根（體育場(chǎng)12根、大樹廣場(chǎng)6根）。采用Φ450×14無(wú)縫鋼管呈90°對(duì)稱合抱，中心設(shè)置H300×300×10×15鋼骨柱。其中大樹廣場(chǎng)內(nèi)側(cè)102#、106#柱底標(biāo)高-2.10m，其余柱底標(biāo)高-1.50m。斜撐采用Φ325×10鋼管，單根長(zhǎng)度12-18m，與屋面網(wǎng)殼連接節(jié)點(diǎn)為17-3根桿件交匯的鑄鋼件。（二）構(gòu)件加工參數(shù)構(gòu)件編號(hào)截面形式材質(zhì)分段重量（t）安裝標(biāo)高（m）連接方式102#Φ450×14合抱柱Q235A28.5-1.50~36.80焊接+高強(qiáng)螺栓104#Φ400×12合抱柱Q235A22.3-1.50~32.50焊接+高強(qiáng)螺栓106#H350×350鋼骨柱Q235B19.8-2.10~29.70全焊接斜撐Φ350×12鋼管Q235A5.2-8.728.80~39.30鑄鋼節(jié)點(diǎn)連接（三）構(gòu)件分段原則運(yùn)輸限界控制：柱身分段長(zhǎng)度≤12m（公路運(yùn)輸限界），斜撐分段位置設(shè)置臨時(shí)支撐法蘭盤吊裝能力匹配：300噸履帶吊48m主臂工況下，34m半徑額定吊重31噸，故合抱柱分兩段吊裝（下段12m/上段15m）穩(wěn)定性保障：分段截面需滿足長(zhǎng)細(xì)比λ≤150，臨時(shí)支撐點(diǎn)設(shè)置在距分段接口1.5倍直徑處三、安裝工藝（一）施工總體流程基礎(chǔ)驗(yàn)收→測(cè)量放線→鋼骨柱安裝→合抱鋼管安裝→臨時(shí)支撐搭設(shè)→斜撐安裝→鑄鋼節(jié)點(diǎn)連接→屋面網(wǎng)殼對(duì)接→栓釘焊接→防火涂裝（二）測(cè)量控制體系控制網(wǎng)布設(shè)建立獨(dú)立三維控制網(wǎng)，采用LeicaTS60全站儀進(jìn)行三級(jí)導(dǎo)線測(cè)量。在±0.00m層設(shè)置6個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，柱頂設(shè)置強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩，測(cè)量精度達(dá)到±1mm+1ppm。安裝定位工藝柱底采用鋼墊板調(diào)平，每塊墊板面積≥200×200mm，數(shù)量不超過(guò)3塊柱身設(shè)置4個(gè)方向的調(diào)節(jié)耳板，通過(guò)M30調(diào)節(jié)螺栓控制垂直度斜撐安裝采用三維坐標(biāo)法，每2m設(shè)置一個(gè)校核測(cè)點(diǎn)（三）支撐體系設(shè)計(jì)鋼骨柱支撐：采用Φ200×8鋼管搭設(shè)井字形支撐架，掃地桿距地面≤200mm，橫桿步距1.5m，設(shè)置雙向剪刀撐斜撐臨時(shí)固定：在距柱頂1/3高度處設(shè)置纜風(fēng)繩，采用3噸手拉葫蘆調(diào)節(jié)，地錨抗拔力≥15kN合抱柱穩(wěn)定措施：鋼管間設(shè)置Φ159×6臨時(shí)連接桿，形成正四邊形穩(wěn)定體系四、吊裝方案（一）設(shè)備選型主吊設(shè)備300噸履帶吊（主臂48m+副臂30m）：負(fù)責(zé)合抱柱及重型構(gòu)件吊裝，最大作業(yè)半徑34m150噸履帶吊（主臂66m）：負(fù)責(zé)斜撐及小型構(gòu)件吊裝，最大作業(yè)半徑60mK50/50行走式塔吊：負(fù)責(zé)體育場(chǎng)區(qū)域散件吊裝，軌距6m，最大吊重50噸輔助設(shè)備25噸汽車吊：構(gòu)件倒運(yùn)及輔助安裝5噸叉車：栓釘、螺栓等小型材料轉(zhuǎn)運(yùn)液壓同步提升裝置（50噸×4臺(tái)）：用于鑄鋼節(jié)點(diǎn)微調(diào)（二）吊裝分區(qū)規(guī)劃區(qū)域吊裝順序設(shè)備配置運(yùn)輸路線備注大樹廣場(chǎng)由內(nèi)向外300噸履帶吊+25噸汽車吊環(huán)形道路→臨時(shí)堆放區(qū)拆除塔吊軌道后施工體育場(chǎng)西側(cè)由南向北K50/50塔吊+150噸履帶吊西側(cè)入口→看臺(tái)馬道混凝土強(qiáng)度達(dá)80%后吊裝體育場(chǎng)南北側(cè)由西向東150噸履帶吊兩臺(tái)聯(lián)吊場(chǎng)內(nèi)環(huán)形路→吊裝站位夜間22:00-6:00作業(yè)（三）典型吊裝工藝以102#合抱柱吊裝為例：吊點(diǎn)設(shè)置：采用雙吊點(diǎn)吊裝，上吊點(diǎn)設(shè)在距柱頂1.8m處，下吊點(diǎn)設(shè)在柱身1/3高度，吊索與水平面夾角≥60°翻身工藝：構(gòu)件平躺運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，采用“雙機(jī)抬吊翻身法”，主吊升鉤、副吊送鉤，使構(gòu)件旋轉(zhuǎn)至垂直狀態(tài)吊裝步驟：試吊：起吊至離地300mm，檢查吊具及構(gòu)件穩(wěn)定性就位：緩慢落鉤至柱底距杯口100mm，通過(guò)纜風(fēng)繩調(diào)節(jié)垂直度固定：打入8顆Φ32定位銷，焊接臨時(shí)連接板五、焊接工藝（一）焊接材料選擇焊接位置母材材質(zhì)焊條型號(hào)保護(hù)氣體預(yù)熱溫度柱身對(duì)接Q235AE4315Φ4.0純CO?（純度99.9%）80-120℃栓釘焊接Q235AE5015Φ19富氬混合氣（80%Ar+20%CO?）無(wú)需預(yù)熱鑄鋼節(jié)點(diǎn)ZG270-500E5015Φ3.2純Ar150-200℃（二）關(guān)鍵焊接工藝合抱柱焊接采用“對(duì)稱分段退步焊”，4名焊工同步作業(yè)，每層焊道厚度≤4mm，層間溫度控制在150-250℃。焊后24小時(shí)進(jìn)行100%UT探傷，Ⅰ級(jí)合格。鑄鋼節(jié)點(diǎn)焊接實(shí)施“低氫焊接工藝”：預(yù)熱：采用電加熱片整體預(yù)熱，升溫速度≤50℃/h焊接：從中心向外輻射焊接，道間溫度不低于150℃后熱：250℃×2h保溫，緩冷至環(huán)境溫度栓釘焊接采用拉弧式栓釘焊機(jī)，焊接電流1800-2200A，焊接時(shí)間0.8-1.2s。焊后進(jìn)行10%彎曲試驗(yàn)，彎曲角度≥15°無(wú)裂紋。（三）焊接質(zhì)量控制焊前檢查：坡口角度（30°±2°）、間隙（4-6mm）、錯(cuò)邊量≤1mm過(guò)程控制：采用熱電偶實(shí)時(shí)監(jiān)控層間溫度，每道焊縫設(shè)置標(biāo)識(shí)牌記錄焊工編號(hào)、焊接時(shí)間焊后處理：24h內(nèi)完成100%MT探傷（角焊縫）和UT探傷（對(duì)接焊縫），不合格焊縫采用碳弧氣刨清除后重焊六、質(zhì)量安全措施（一）質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)頻率柱頂標(biāo)高±3mm水準(zhǔn)儀+鋼卷尺每柱1點(diǎn)垂直度H/3000且≤15mm全站儀+吊線錘每柱2方向斜撐角度±1°角度尺+全站儀每根斜撐高強(qiáng)螺栓終擰扭矩±10%設(shè)計(jì)值扭矩扳手10%且≥3套（二）安全保障體系高空作業(yè)防護(hù)設(shè)置雙層防墜網(wǎng)（上層6m×6m，下層3m×3m）作業(yè)人員配備雙鉤安全帶，生命線采用Φ12鋼絲繩操作平臺(tái)滿鋪50mm厚木板，側(cè)邊設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿吊裝安全控制吊裝區(qū)設(shè)置警戒區(qū)，半徑為作業(yè)半徑+2m構(gòu)件起吊前進(jìn)行“試吊-制動(dòng)-再試吊”三步檢驗(yàn)風(fēng)速≥10.8m/s（6級(jí)風(fēng)）時(shí)停止吊裝作業(yè)消防管理焊接作業(yè)點(diǎn)配備2個(gè)8kg干粉滅火器，設(shè)接火斗氧氣、乙炔瓶間距≥5m，距明火點(diǎn)≥10m易燃物品存放量不超過(guò)當(dāng)天用量，設(shè)專用危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)（三）應(yīng)急預(yù)案構(gòu)件失穩(wěn)處理：立即啟動(dòng)4臺(tái)50噸液壓千斤頂同步回頂，采用Φ200鋼管臨時(shí)加固，偏差超過(guò)50mm時(shí)卸載返工火災(zāi)事故：?jiǎn)?dòng)現(xiàn)場(chǎng)消防水泵，組織義務(wù)消防隊(duì)使用滅火器控制初期火災(zāi)，同時(shí)撥打119高空墜落救援：設(shè)置專用救援通道，配備擔(dān)架及急救箱，與最近醫(yī)院建立30分鐘應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制七、施工進(jìn)度計(jì)劃（一）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制工作內(nèi)容開始時(shí)間完成時(shí)間工期（天）前置條件鋼骨柱安裝第1天第15天15基礎(chǔ)驗(yàn)收合格合抱柱安裝第10天第30天20鋼骨柱安裝完成30%斜撐安裝第25天第45天20合抱柱安裝完成50%焊接工程第12天第50天38對(duì)應(yīng)區(qū)域構(gòu)件安裝完成涂裝工程第40天第60天20焊接探傷合格（二）進(jìn)度保障措施資源保障：投入2個(gè)鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)隊(duì)（每隊(duì)30人），實(shí)行兩班制施工技術(shù)保障：采用BIM技術(shù)進(jìn)行預(yù)拼裝，提前發(fā)現(xiàn)碰撞點(diǎn)，減少現(xiàn)場(chǎng)返工物資保障：構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收合格率≥98%，現(xiàn)場(chǎng)庫(kù)存滿足3天安裝用量天氣應(yīng)對(duì)：配備2套防雨棚（15m×8m），小雨天氣可繼續(xù)焊接作業(yè)八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)驗(yàn)收：按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50205-